采茶機(jī)器人設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-03-12 08:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 長(zhǎng)沙落合茶葉園林機(jī)械有限公司為進(jìn)口日本散件并在國(guó)內(nèi)組裝采茶機(jī)的中外合資廠家，而南昌飛機(jī)制造公司、杭州采茶機(jī)械廠、無錫揚(yáng)名采茶機(jī)廠、泰州林業(yè)機(jī)械廠、寧波電機(jī)廠等，主要是零部件完全國(guó)產(chǎn)或者少數(shù)零件靠進(jìn)口，大部分零部件式國(guó)產(chǎn)來組裝生產(chǎn)采茶機(jī)器人。我國(guó)采茶機(jī)器人械化事業(yè)之所以發(fā)展比較緩慢，主要是因?yàn)槭菄?guó)產(chǎn)的采摘機(jī)械質(zhì)量不合格，這些原因，歸結(jié)于我國(guó)小型的動(dòng)力機(jī)、技術(shù)設(shè)備水平低、機(jī)械加工和原材料質(zhì)量不高等綜合因素。最近幾年，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)部等相關(guān)部門深刻的總結(jié)了先前的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，開始加大對(duì)國(guó)外采茶機(jī)器人技術(shù)的理解，并結(jié)合我國(guó)具體采茶的具體環(huán)境，設(shè)計(jì)開發(fā)了符合我國(guó)采茶形式的采茶機(jī)器人，而且形成了自己的特色，隨著之國(guó)內(nèi)工業(yè)制造的水平的不斷提高，使我國(guó)國(guó)產(chǎn)的采茶機(jī)械現(xiàn)已接近國(guó)外的相關(guān)水平。 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)采茶機(jī)器人的研制工作起步比較早。大約在1910年左右，日本就開始研究采茶、修剪器械。最初是采用大剪刀進(jìn)行采茶和茶樹修剪，并有多種型式，1915年大剪刀獲得專利，到1920年已基本普及使用。1955年，日本開始研究小型動(dòng)力采茶機(jī)、修剪機(jī)。1956年日本奈良首先完成了一臺(tái)機(jī)動(dòng)背負(fù)式小型動(dòng)力采茶機(jī)，此后有多種形式的單人動(dòng)力采茶機(jī)投入商用。在1970年之前日本的單人動(dòng)力采茶機(jī)以往復(fù)切割式為主，1970年之后大力發(fā)展螺旋滾刀式，同時(shí)水平圓盤刀式也重新出現(xiàn)。197O年左右，日本又發(fā)明了雙人抬式采茶機(jī)，切割器多為往復(fù)切割刀片，分機(jī)動(dòng)和電動(dòng)兩種。，背負(fù)在身上（如圖11所示）；電動(dòng)又有發(fā)電機(jī)組供電和蓄電池組供電兩種，使用時(shí)大多放置在地上，這樣可以減輕操作手的勞動(dòng)強(qiáng)度。日本從1962年開始還進(jìn)行了大型采茶機(jī)的研究。到1976年，大型自走式、乘坐式采茶機(jī)投入開始使用，較好的機(jī)型有露島Ⅲ型采茶機(jī)、茶試二號(hào)拖拉機(jī)裝載采茶機(jī)和克羅拉采茶機(jī)。它們都采用切割式采摘機(jī)頭，跨在茶行上工作，集葉采取吹風(fēng)式或吸風(fēng)式。其中，克羅拉采茶機(jī)是一種履帶式自走底盤，行走性能好，采摘面整齊良好，集葉損失少，回轉(zhuǎn)半徑小而易于掉頭。從70年代末開始，日本也著手折斷式采摘原理的研究，三重大學(xué)提出了與前蘇聯(lián)不同的旋轉(zhuǎn)折斷式采摘器的設(shè)計(jì)。日本還先后試制了壓折式采茶機(jī)、夾采式采茶機(jī)、選擇式采茶機(jī)等，但都沒有應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。 當(dāng)今國(guó)外在對(duì)茶樹的采摘機(jī)械的研制及應(yīng)用方面都已經(jīng)非常成熟，而且在國(guó)外得到了大范圍的應(yīng)用推廣。圖11 背負(fù)式采茶機(jī) 設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)本次設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 采摘幅寬為1000毫米，采摘芽葉完整率達(dá)70%以上。(青葉)左右。耗油量為1公斤/小時(shí)。可以在10度“左右緩坡、條播、地面比較平整、地頭留有一定回轉(zhuǎn)地帶的茶園中使用。2 整體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟（1） 查閱有關(guān)茶樹采摘機(jī)械的的相關(guān)文獻(xiàn)（2） 對(duì)采茶機(jī)器人的工作環(huán)境進(jìn)行分析（3） 確定采茶機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)并對(duì)其傳動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)（4） 對(duì)采茶機(jī)器人的部分部件進(jìn)行選型與設(shè)計(jì)（5） 繪制采茶機(jī)器人的裝配圖和零件圖 機(jī)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)思目前，采茶機(jī)器人都是在戶外工作，動(dòng)力不宜選取電動(dòng)機(jī)，一般首選小型的內(nèi)燃機(jī)。在能達(dá)到動(dòng)力輸出要求的前提下，為了降低生產(chǎn)成本，傳動(dòng)方式首選普通V帶傳動(dòng)。為了達(dá)到設(shè)計(jì)幅寬的要求，在機(jī)架的前排設(shè)計(jì)采茶刀片?？紤]到要降低勞動(dòng)強(qiáng)度，可以采用自行式作業(yè)，將設(shè)計(jì)的各個(gè)構(gòu)件安裝在機(jī)架上。綜合考慮上述技術(shù)指標(biāo)、機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性和所需傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，擬定了整臺(tái)機(jī)器的結(jié)構(gòu)示意圖，如下圖21所示：1底盤系統(tǒng) 2機(jī)架系統(tǒng) 3動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)圖21 采茶機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)示意圖 擬定傳動(dòng)方案根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)構(gòu)思，擬定了傳動(dòng)方案。圖22中動(dòng)力及傳遞系統(tǒng)包括兩部分。第一部分包括內(nèi)燃機(jī)通過帶輪減速將動(dòng)力傳遞給液壓泵。然后通過液壓系統(tǒng)將動(dòng)力輸送到行走馬達(dá)；第二部分包括內(nèi)燃機(jī)通過帶輪減速將動(dòng)力傳遞給風(fēng)機(jī)[3]。圖22 動(dòng)力及傳遞系統(tǒng)圖有意向者可以聯(lián)系qq2209735716圖35 刀片結(jié)構(gòu)圖4 機(jī)架的設(shè)計(jì)在完成上述的零部件的設(shè)計(jì)后，可以根據(jù)以上設(shè)計(jì)內(nèi)容來確定機(jī)架的結(jié)構(gòu)和尺寸。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的外形尺寸能夠定出安裝內(nèi)燃機(jī)的位置尺寸，由于采茶機(jī)可以在10度左右緩坡、條播、地面比較平整、地頭留有一定回轉(zhuǎn)地帶的茶園中使用。所以綜合采茶機(jī)的具體結(jié)構(gòu)大致尺寸長(zhǎng)寬高為1175m
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